肖成偉:目前硫酸鐵鋰電池安全性最好
日期：2024-11-25 07:55:03 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：5882015 年10 月21-24 日，以“選擇·行動--未來從現在開始”為主題的2015節能與新能源汽車產業發展規劃成果展覽會暨中國國際純電動車、混合動力車和燃料電池車及關鍵零部 件技術交流展覽會在北京國家會議中心舉辦。以下為中國電子科技集團公司第十八研究所 863計劃節能及新能源汽車重大專項總體專家組專家 肖成偉博士講話實錄。
肖成偉：很感謝邀請今天來把中國動力電池的情況，給大家做一個簡要的介紹。因為這部分內容我已經講過很多次的，在里面稍微做了一點點的內容的增加，在這也給大家做一個介紹。
三塊內容，一個是電動車關鍵發展的一個概況，再有一個是電池技術的發展現狀，還有一個電池動力市場自己的判斷。那中國汽車產業發展的面臨這樣一些挑戰，剛才徐主任也在里面講的，其實無外乎就兩個，一個是對環境的影響，那就是說從氮氧化物等等這些，排放的這樣一個要求，再有一個就是能源安全這一塊。
這個剛才徐主任也講了一下，中國的石油，進口這樣一個情況，包括石油生產，也就是兩億噸國內的，進口的量逐漸增加，對外依存度也是在不停增加，工程院預測的2030年是超過70%，那再有一個就是政府，只有中國政府對乘用車企業的燃油平均消耗值，這個要求是越來越嚴格。這個大家可以看一下，就是這個按照這樣一個水平，這樣一個要求的話，對節能新能源汽車的發展，是很好的促進作用。
那中國政府是從十一五直到現在的十三五，從這樣的一個研發體系的布局，對于節能新能源汽車來說，一直維持著三縱三橫的技術體系。
那對研發的成果，那也進行了示范推廣，從2009年到現在這是第二期，對節能新能源汽車進行了大規模一個示范推廣的工作，第二期就是這個示范推廣工作第二期，從2013年開始，2013年到2015年總共是39個城市和城市群，88個城市參與這樣的示范，示范總的車的數量，按照各個省市上報計劃，是超過30萬輛。
這個是2014年統計的這樣的示范數量，超過一千輛的城市，前兩天正好我在對一些城市又進行了一個現場的調研，像北京啊，上海，包括南京等等這樣一些城市，讓它整個的示范推廣的數量，都已經超過了一萬輛。
那對節能新能源汽車的產量的統計，也可以看出來，尤其從2014年開始，有一個爆發式的這樣一個增長，那尤其在今年的時候，在2014年的基礎上，還是呈現出一個翻倍增長的態勢。那從推廣的數量來看，我想今天是超過20萬輛，現在來看是沒有任何問題的。那整個的示范推廣的數量就是從2009年到今年的年底，整個的有可能會超過30萬輛，那再看一下推廣應用的這樣一些產品，那在乘用車和專用車這一塊，那在乘用車這一塊，還是以微型純電動和中高速的這樣一些汽車產品為主。
也就是說在城鎮化，就是尤其在城郊結合部這一塊，我想實際上就是應該是低速車升級換代的產品，實際上就是有一些汽車的產品在里面去做了一個應用，現在給它歸到微型純電動車的領域。
再有一個就是對私人的，中高速的這樣純電動車，也有一個比較大的需求，再有一個就是在物流車一個，我想今年從應用的情況來看，還是比較少，我想從明年有可能會有一個比較大量的這樣一個增加。在商用車這一塊，就是在大巴車這樣一個領域，插電式的混合動力大巴車和快充純電動車，這是兩個主要應用的產品。
那再看一看它的關鍵零部件，尤其電池這一塊，就是在混合動力插電式的，純電動的，包括燃料電池的，電池是它的核心的這樣一個關鍵的零部件，這樣是對電池它會有一些不同的技術指標的需求，大家可以做這樣一個對比。
那在這里面，其實是各種類型的這樣一些電池，都會有一些應用，包括鉛酸電池，包括超級電容器，包括鋰離子電池，再看看它這樣一個趨勢，實際上對鉛酸電池來說，在國內用的最多的應該是低速車領域，那在具有啟停功能的這樣一個車型里面，鉛酸電池應用的量也是非常大的。那鎳晶電池，還是在豐田系的混合動力車里面，根據我的了解，豐田在今后在混合電動車里面，會加大鋰離子電池的推廣力度。
再看一下鋰離子電池這一塊，它鋰離子電池都會用，混合動力插電式混合動力和純電動的三個市場。
在這個基礎上，各個國家對動力電池的支持力度也很大，也制定了一些相應的國家規劃，包括韓國，包括日本，包括美國，包括德國，那對基礎研究，對材料對電池對回收等等，就從全產業鏈的角度，對這個相應的一些研發和產業化的工作進行支持，那中國現在正在實施的是兩個計劃，或者規劃，一個是科技部牽頭的，十二五的電動汽車重大專項這樣一個計劃，再有一個是工信部牽頭制定的，新能源汽車2015到2020的規劃，這兩個規劃對相應的一些電池研發的內容，都進行了大量的支持。科技部這個通過963，873支撐項目對電池進行支持。
而這個節能新能源汽車的，國務院發布這個規劃，是通過創新工程來對電池進行支持。那在十三五的時候，那國家對整個科研的體制進行了一個調整，那現在叫新能源汽車重點研發專項，相當于把973，863支撐的項目，這是科技部的一些項目，再有一個像工信部和發改委的項目做了一個整合，來做新能源汽車的研發內容的這樣一些布局和一些規劃。那在這里邊，還是沿用這個三縱三橫的這樣一個布局，在三縱這一塊，一塊就是插電式的，一個是插電式的一個再有一個燃料電池的，再有一個純電動的，這樣三種。
他在這里邊就結合了基礎研究的，就是在能源這個，在信息這個，在材料科學這個，從基礎研究進行布局，再有做了幾個平臺，包括對外合作的一個國際合作的平臺，包括這樣一些示范的等等這樣一些平臺，做了這樣一個結合，在電池這一塊，在里邊涉及到六個大的方向，一個就是剛才說的基礎的研究的一塊內容，再有一個是高能量密度的一個內容，再有一個高功率密度的這樣一個，再有一個是新體系電池這么一塊內容，再有一個就是測試評價，那指標就是，從應用的角度來說，還是希望電池能做到三百瓦時每公斤，在車上進行一些裝車應用的考核。
再有一個是，向著鋰離子電池極限的研究的內容，希望能做到400瓦時每公斤，是這樣一些指標的設置。
那再看一下三個五年計劃下來之后，電池發展的一個趨勢，實際上從整個趨勢的角度來看，還是向著能量密度越來越高的這樣一個趨勢發展，實際上跟整車對電池的這樣一個要求是匹配的。從安全性的這個角度來說，目前是硫酸鐵鋰安全性最好的，那這個在中國應用的數量也是最大的，再有這樣一個電池，有一個批量的應用。
現在大家關注的一個重點這塊，還是在三元這塊，我想無論是從安全性，還是從它的循環，從它的成本這塊，我想還是需要做很多研究的工作。
那從發展的趨勢來看，從正極材料來看，基本上還是這三類，就是一個層狀的，一個尖晶石的，一個橄欖石結構的，橄欖石結構的還是以磷酸鐵鋰為主，基本上還是以常規的尖晶石為主，這個是大家研究關注的一個重點，包括現在也是產業化的一個重點，那在33型的，523的，包括62811的，包括鎳含量更高的這一塊，我想這是目前大家研發和產業化的這樣一個重點，就是目前有批量應用的應該是在333型的，那在這個62811和鎳5，這樣一個高鎳的材料，我想現在大家也正在做產業化，但這個是下一步，我個人認為是應用的和產業化的一個重點。
那在負極材料也是三大類，一個就是炭材料這塊，再有一個是合金，再有一個金屬氧化物這類，合金現在是研發的重點，也就是說以硅碳作為一個研發重點，石墨類的材料現在已經是很成熟的產品。
那把前面做這樣一個結合，看看動力電池的發展這樣一個趨勢，最左邊的這塊，我想在里邊，是以磷酸鐵鋰，在國內作為一個產業化的，現在比較成功的這樣一個產品，包括做混合的和石墨類材料做匹配的也有一些批量的應用，再有一個是超級電容器，現在也有批量的應用，這是目前在應用的這幾類比較大的這樣一個產品的種類。
現在再提的這一塊，就是希望電池能夠做到300瓦時每公斤的，能夠實現批量化應用的，那這個我想應該是把前邊說的，就是一個是以高鎳材料為主，跟石墨類材料去匹配，尤其以硅碳的作為一個關注的一個焦點，就把這兩類匹配到一塊去，同時它要跟這些，比如說薄型的，改性的隔膜，做隔膜涂層的結合一下，它可以做到300瓦時每公斤，至少現在從實驗室，是做出一些樣品，電池是可以達到這樣一個指標的，我想這個就是300瓦時每公斤，各個企業采取的一個主流的技術路線，我個人認為是這樣的。
那下一步這塊，就是以新體系的，鋰硫的或者說鋰空氣的為一個研發的重點，那我們也可以把這兩塊包含在內。
再看一下國內電池的主要的進展，負極還是以石墨為主，正極材料是三大類，一類是三元材料和負鋰錳結合的，再有一個是高鎳的三元材料，其實就這么幾類這樣一個結合，開發這個能量性和能量堅固性的電池。
再就是用的混合動力的理念，石墨作為一個負極材料，這樣做的一款電池，再做的高功率的電池，在新能源電池里面也有一個批量的應用。那剛才前面結合的這幾類，就是做到300瓦時每公斤的這幾類材料的匹配，也做了一些電池。一個就是1865的這一款，再有一個就是，能量再高一些的，3.5安1865的這些，從實驗的數據來看，基本上可以達到車輛的要求。
那在高鎳的這一塊，就開發了一個，能量密度現在是做的兩百瓦時每公斤，安全性也可以達到國標的要求，從這個角度來說，做到三百瓦時每公斤，這個目標做了一些很好的前期的積累，就是比如說我們可以做到240，或者250，這樣一些水平，從200開始，做了一個很好的積累。那對三百瓦時每公斤，也做了一些技術的這樣一些開發，這個是用負鋰層狀錳酸鋰和碳匹配，能量密度接近于300瓦時每公斤。包括前面說的用高鎳的三元，也是一個趨勢，也是一條技術路線，我個人傾向于還是用高鎳的三元去做匹配，跟硅碳做一個匹配來做三百瓦時每公斤的這樣一個電池。
再看看這樣一個市場的趨勢，對鋰離子電池來說，它在電動車，在儲能包括電動汽車，這是它主要的一個應用的領域，那在這里邊，包括軟包的，包括1865的這樣一些電池，在里邊都會有這樣一些應用，包括鋁合金殼的這樣一些電池。
那從世界范圍內，對這個電池也進行了一個大量的投資，現在整個投資超過了100億美金，那它的產能是超過了50G瓦時，也就是500億瓦時，而在全球范圍內形成了三個聚集的區域，一個是德國，個美國，一個是東亞，東亞是以中日韓為主，未來也是一個動力電池產業化的基地，在國內形成了一個很完整的產業鏈，從材料到電池到應用到回收等等，都包括在內了。
然后也是四個比較聚集的一個地方，一個是在京津這塊，一個中原，一個長三角，一個珠三角，這樣比較聚集的地方，整個的產能現在大概是兩百億瓦時，投資也超過一百億人民幣這樣的一個水平。這個是國內的一個主流企業的這樣一個產能的統計，那現在到2015年的時候，那它的整個的產能是超過了200億，接近于200億瓦時的這樣一個水平，這是一個民意的產能。實際上今年大家從銷售的情況來看，那還是處于一個供不應求的局面，我想這里面肯定還是有一些短板現在沒有解決，現在發揮的產能，基本上民意產能的40%左右，也就是說在這個基礎上，可以做到80億瓦時的這樣一個實際的這樣一個產能，或者再稍微多一些。
前面這個都是容量比較大的，比如包括鋁合金殼的，包括軟包裝的電池，還有就是1865非常標準的電池，現在在國內也處于一個大家都是投資比較熱的這么一個領域，那這個是國內的一些投資和產能比較大的這樣一些18650的這樣一些企業，那18650，它可以用在比如說微型純電動，包括還有一些就是插電式的乘用車里邊，也可以在里邊去做一個批量的應用，所以說從這個角度來說，國內很多的企業也在做1865，因為它做標準化的，包括設備也是標準化的，整個工藝流程相對來說也可以做到標準化，所以這塊上手會比較快，從這個角度來說很多的企業還會在1865做比較大的一個投資和擴產，做一些相應的應用。
那同時像三星，像LG化學，像索尼，所松下也在擴展，針對電動車的市場。
對今年大致電池的預測，應該是在110億瓦時的水平，它的產值按現在的價格來說，大概會在200億到300億一個銷售的水平，針對應用的車，大概是針對20萬輛車的市場，我介紹的情況大致就這么多，謝謝大家。